刚刚过去的几小时，有两项发表在Nature上的工作引起了全球的关注。第一个是中国科学家利用“悟空”探测器在暗物质粒子探测方面取得了重大突破性进展，另一项就是Scripps研究所的Floyd E. Romesberg在合成生物学方面取得的被大神George Church教授认为是“里程碑式的探索”（原文： “milestone in exploring the fundamental building blocks of life”）。
众所周知，生命的遗传信息由四个字母（A/T/G/C）构成（碱基修饰除外），然而三年前Floyd E. Romesberg在Nature上发文报道了另外两个人工创造的核苷酸X和Y，这些合成的碱基可以参与大肠杆菌中DNA的复制【1】（下图）。
Graphic: Adapted from Synthorx Inc. 2015. Structure: Pedelacq, J. D. et al. Nat. Biotechnol. 24, 79–88 (2006)/RCSB PDB
而Floyd E. Romesberg时隔三年后再次在Nature发文将前面的工作大大向前推进了，这次报道了合成的碱基X和Y不仅参与DNA复制而且还能够参与编码产生非经典氨基酸组成的蛋白质。研究人员将人工合成的碱基对X-Y掺入绿色荧光蛋白基因（GFP）中，将TAC密码子更换为AXC（下图），然后创造了一个含有对应反密码子的GYT转移RNA（tRNA）并携带了一种名为PrK的非经典氨基酸（天然蛋白质中很少发现）。
随后研究人员将这一组基因表达在大肠杆菌中，这种大肠杆菌可称之为半合成生物。当然，这种微生物中产生了含有非经典氨基酸的GFP了（下图）。
Images by William B. Kiosses. Bacterial cells used their expanded genetic code to make a modified version of a green fluorescent protein.
此外，研究还表明半合成的大肠杆菌转录和翻译非经典氨基酸的效率和野生型大肠杆菌并无大差别。
或许有人会问做这样的研究有什么用？看上去很难吗？
当然，生命科学发展到今天，很多生物学家已经不满足于现有生命活动的本质了，越来越多的人参与到合成生物学的大军中，君不见酵母人工合成。该研究为科学家运用非天然氨基酸来设计新型蛋白质铺平了道路，也为创造新型疗法、塑料和其它材料指明了方向。
从生物学角度讲，原先是4个字母控制，现在一下子增加了2个，那么数学学得好的应该能够计算出6个密码子能够编码多少种氨基酸了。
